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J-GLOBAL ID：200902210005954653   整理番号：08A0945452

エキシトン-ポラリトン凝縮におけるBogoliubov励起の観測

Observation of Bogoliubov excitations in exciton-polariton condensates

著者 (16件)： UTSUNOMIYA S. (National Inst. Informatics, Tokyo, JPN) ,  UTSUNOMIYA S. (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  UTSUNOMIYA S. (NTT Corp., Kanagawa, JPN) ,  TIAN L. (Stanford Univ., California, USA) ,  ROUMPOS G. (Stanford Univ., California, USA) ,  LAI C. W. (National Inst. Informatics, Tokyo, JPN) ,  LAI C. W. (Stanford Univ., California, USA) ,  KUMADA N. (NTT Corp., Kanagawa, JPN) ,  FUJISAWA T. (NTT Corp., Kanagawa, JPN) ,  KUWATA-GONOKAMI M. (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  LOEFFLER A. (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  HOEFLING S. (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  FORCHEL A. (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  YAMAMOTO Y. (National Inst. Informatics, Tokyo, JPN) ,  YAMAMOTO Y. (Univ. Tokyo, Tokyo, JPN) ,  YAMAMOTO Y. (Stanford Univ., California, USA)
資料名： Nature Physics  (Nature Physics)
巻： 4  号： 9  ページ： 700-705  発行年： 2008年09月 
JST資料番号： W2060A  ISSN： 1745-2473  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 1925年のアインシュタインの論文によれば,相互作用しないボソン粒子からなる理想気体では,ボーズ-アインシュタイン凝縮が発生する。だが,BECと超流動物理現象を理解するには,粒子間相互作用と固有の励起スペクトルは,重要である。そして,半導体マイクロキャビティ中のエキシトン-ポラリトンが,新たな固体系のBECの候補として,提案されている。このエキシトン-ポラリトンは,量子井戸エキシトンとマイクロキャビティ系との強い結合より生成される素励起であり,固体中の動的凝縮現象を調査する上で有用である。本稿では,エキシトン-ポラリトン凝縮の励起スペクトルの観測結果を報告した。まず,波数k=0での低ポラリトン(LP)のエネルギーからは,ポラリトン数の増加につれ,ブルーシフトすることが示された。これは,凝縮体中のLP間の斥力相互作用の直接の発現を実証する。次に,ポンプ率の閾値より高い場合について,LPエネルギーEと角度分解分光法より得た面内波数との分散関連を示した。そして,ポンプスポット・サイズが,トラップ・サイズより著しく小さい”非トラップ状態”では,側面分散の限界とLPの空間密度の変動によって,トラップサイズよりもポンプスポット・サイズとポンプ率によって決まる領域内で,LP凝縮体が形成された。また,閾値より上では,閾値よりもかなり低い時に観測された標準的な二次分散を比較した場合,k=0のLPエネルギーと,低運動量領域のフォノン状の線形分散関連という2つの著しい変化が認められた。そして,励起エネルギーと面内波数に関する測定分散関連が,フィッティング・パラメータを使用しなくても,ボゴリュボフ励起スペクトルと良好に一致した。次に,閾値前後での,8μm径トラップにおけるLP凝縮に関する分散曲線からは,ポンプ率による凝縮エネルギーのブルーシフトが,認められた。また,相互作用エネルギーにより正規化したボゴリュボフ励起エネルギーは,回復長で正規化した波数の汎用関数であるため,この汎用的関連を,異なる4つの非トラップ凝縮系に関する実験結果と比較した。そして,本調査から得られたエキシトン-ポラリトン凝縮に対する相互作用効果は,Bogoliubov理論との定量的な一致を示す。

シソーラス用語： *励起子 ,  *ポラリトン ,  *凝縮 ,  超流動 ,  *微小共振器 ,  *量子井戸
準シソーラス用語： Bose-Einstein凝縮

分類 (1件)： ポラリトン  (BM02140A)

タイトルに関連する用語 (5件)： エキシトン ,  ポラリトン ,  凝縮 ,  励起 ,  観測